Нет, она будет жить!

Автор: Е. А. МАМЧУР

Основной тезис А. Л. Никифорова: современная наука все в большей степени приобретает прикладной характер, а научное открытие все больше вытесняется научным изобретением, несомненно, содержит в себе долю истины. Такая тенденция действительно существует, но моим оппонентом она сильно преувеличена. Достаточно напомнить о таких областях фундаментальной науки, как эволюционная биология, генетика, космология, физика элементарных частиц, квантовая теория поля, являющаяся теоретическим основанием физики элементарных частиц, разработки в области теории струн и т. д. Во всех перечисленных областях фундаментальной науки в настоящее время идет интенсивная, очень интересная работа, которая сопровождается бурными дискуссиями, ожесточенными спорами, выдвижением новых идей, моделей и концепций.

Причем вся эта активная деятельность отнюдь не является бесплодной. Вспомним хотя бы о двух потрясающих открытиях, которые были сделаны на рубеже XX и XXI вв. в биологии - расшифровку генома человека и открытие стволовых клеток. В космологии таким открытием является феномен антигравитации (1998 г.), который ответствен за ускоренное расширение нашей Вселенной (которое, кстати, также является очень крупным научным открытием самых последних лет). В астрономии произошло открытие новых планетных систем (только в 2006 г. было открыто 16 новых планет). В физике элементарных частиц дальнейшее продвижение пока сковывается фактом невозможности экспериментальной проверки выдвинутых гипотез и концепций. Энергии, необходимые для такой проверки, пока оказываются недостижимыми. Тем

стр. 61

не менее в надежде на новый суперколлайдер, который будет запущен в 2007 г. в Церне, в физике продолжается интенсивная теоретическая работа, связанная с построением ТОЕ (теории всего), на роль которой не без оснований прочат теорию струн. Доказательство правильности этой теории позволило бы разрубить гордиев узел тех противоречий, с которыми столкнулась стандартная модель физики элементарных частиц и которые в ее рамках, по-видимому, неразрешимы (главное из них - это противоречие между общей теорией относительности и квантовой механикой).

В теоретической биологии ученые (в том числе и отечественные), опираясь на данные молекулярной биологии, выдвигают новые концепции происхождения видов, механизмов и моделей эволюции. Да и в биологии, и в космологии, и в физике элементарных частиц, представляющей собой, как говорят, фронтир современного физического знания, окончательное решение проблем пока не найдено. Но разве когда-нибудь истина давалась ученым легко и разве она достигалась быстро? Наука всегда, во все времена находилась в поисках истины, и эти поиски всегда были очень непростым и нескорым делом. Посмотрите, например, насколько долгим был путь к пониманию природы света. Ньютоновская корпускулярная теория света, выдвинутая в конце XVII в., продержалась до начала XIX в., когда блестящими теоретическими и экспериментальными работами Т. Юнга и О. Френеля была обоснована волновая концепция света. К середине XIX в. работами М. Фарадея и Дж. Максвелла было доказано, что свет в своей волновой ипостаси представляет собой электромагнитные волны. Затем были открыты явления фотоэффекта, комптоновский эффект, явление люминесценции, которые оказалось невозможно объяснить в рамках волновой теории света. Была выдвинута гипотеза о том, что свет в своей корпускулярной ипостаси представляет собой поток фотонов - квантов света. И, наконец, уже в XX в. работами Н. Бора было обосновано, что свет имеет двойственную, корпускулярно-волновую природу. Так что понимание природы света заняло почти два столетия. Но никто не упрекал науку в том, что она, мол, слишком медленно движется или совсем умерла.

С тезисом о том, что современная наука все более начинает носить прикладной характер тесно связан и другой тезис, согласно которому фундаментальная наука все в большей степени становится товаром. Это утверждение в последнее время вообще стало чрезвычайно популярным в среде философов и методологов науки. Но, несмотря на свою популярность, оно мне представляется неверным. Оно - следствие недостаточно последовательного проведения различий между фундаментальными и прикладными исследованиями, о которых так хорошо и четко пишет сам А. Л. Никифоров в начале статьи. Он верно усматривает эти различия в тех целях, которые преследуют те и другие исследования. Цель фундаментальных (чистых) исследований - получение объективно-истинных знаний о природе. Это - единственная и конечная цель фундаментальной науки. Никаких других целей, связанных с изменением или усовершенствованием вещей или процессов, фундаментальная наука не преследует.

Изменение природных объектов и процессов в нужном для человека направлении -это цель прикладных исследований и технологических разработок. Учитывая это, можно спросить: о какой коммерциализации исследований можно говорить, если иметь в виду стремление ученых понять раннюю историю Вселенной (космология) или закономерности происхождения и эволюции живого (биология), строение материи на самом фундаментальном уровне ее организации (физика элементарных частиц)? А ведь это фундаментальные науки. Учеными, занятыми в сфере фундаментальной науки, движет чистая любознательность. Утверждать, что сейчас уже никто не вглядывается в ночное небо, пытаясь углубить наше знание о строении Вселенной, значит грешить против истины. Вглядываются, еще как вглядываются, только телескопы стали другими. Это уже, к счастью, не самодельные телескопы типа изобретенного в свое время великим Галилеем (с 32-кратным увеличением), а мощнейшие современные рефракторы и рефлекторы, дающие колоссальное увеличение. Ну что ж, наука в своих исследованиях продвигается все дальше в глубь Вселенной, и для этого требуются все новые технические средства. Благодаря современным телескопам удалось открыть много ранее

стр. 62

неизвестных объектов во Вселенной и установить новые закономерности их поведения.

Все эти факты, несомненно, известны тем, кто говорит о коммерциализации современной фундаментальной науки. Возникает вопрос, почему, несмотря на эти лежащие на поверхности факты, тезис о том, что наука стала товаром, столь популярен? По-видимому, здесь срабатывает какой-то другой, явно не фиксируемый в дискуссиях аргумент. Мне представляется, что это аргумент, согласно которому фундаментальная наука якобы неразрывно связана с технологией, и именно она всегда выступает источником технологических новаций. Так что опосредованно она сама, так же, как и технологические новации, становится товаром.

Так ли это? Действительно ли фундаментальная наука всегда - источник технологических новаций, а технология всегда выступает приложением науки? Модель взаимоотношения науки и технологии, согласно которой технология - приложение науки, а наука всегда выступает источником новых технологий, прочно засела в отечественном методологическом сознании. Между тем она не является универсальной и далеко не всегда отражает действительное положение дел. Иногда она оказывается справедливой, иногда нет. В случае с современной космологией, например, это не так. Вопреки высказанному мнению, ученым-космологам платят не за то, что их знания позволяют совершенствовать ракетную технику. Знания о Большом взрыве и об эволюции Вселенной не имеют никакого отношения к ракетной технике. Не нужно путать космологию с космонавтикой. Это в космонавтике происходит совершенствование ракетной техники. Но космонавтика - это не фундаментальная наука, а сфера прикладного знания и технологии.

Или другой пример - использование атомной энергии в мирных (атомные реакторы) или военных (атомные бомбы) целях. Иногда высказывается мнение, что атомный проект явился приложением специальной теории относительности, и именно эта теория выступила источником упомянутых технологических изобретений. Такого мнения придерживался даже М. Полани, написавший прекрасную работу о взаимоотношениях между академической и прикладной науками². Полани вспоминает, как однажды (это был январь 1945 г.), когда он и Б. Рассел давали интервью на ВВС, им был задан вопрос, какие возможные технологические применения может иметь специальная теория относительности (СТО). И ни он, ни Рассел не смогли указать ни на одно из таких приложений. "Прошло всего несколько месяцев, - пишет Полани, - и была взорвана первая атомная бомба, явившаяся наиболее драматическим приложением теории относительности: освобождение энергии при взрыве происходит согласно основному уравнению этой теории³". Полани полагает, что причина случившегося казуса в том, что он и Рассел недостаточно поразмышляли над заданным вопросом. Но мне представляется, что дело было в другом. Высвобождение ядерной энергии и ее использование не было приложением СТО, и источником создания бомбы была не СТО. К возможности получения атомной энергии вел целый ряд экспериментальных открытий и изобретений. Это открытие и исследование закономерностей естественной радиоактивности (А. Беккерель, М. Кюри-Складовская, П. Кюри), затем - искусственной радиоактивности (Ирен и Жолио Кюри), затем открытие явления деления тяжелых ядер - например ядер изотопов урана под действием столкновения с нейтронами (О. Ган и Ф. Штрассман, 1938 г.) и, наконец, обнаружившаяся в процессе деления тяжелых ядер возможность получения цепных реакций.

Объяснить выделение ядерной энергии можно действительно только на основе СТО. Получение атомной энергии основывается на делении атомных ядер тяжелых элементов. Ядро делится на два осколка, представляющих собой элементы средней части периодической системы Менделеева. При этом испускаются два-три нейтрона.

² Polany M. Science: Academic and Industrial //Journ. of the Institute of Metals. 1961. Vol. 89. ³ Ibid. P. 401 - 402.

стр. 63

Нейтроны позволяют осуществиться цепной реакции, поскольку каждый из них может стать причиной распада следующего ядра. При осуществлении цепной реакции выделяется колоссальная энергия. Посчитать ее можно, основываясь на известном уравнении СТО E = mc². При делении ядра масса первоначального ядра оказывается больше суммы масс образовавшихся осколков. Возникает дефект массы, а так как согласно приведенной формуле энергия эквивалентна массе, умноженной на квадрат скорости света (300000 км/с), выделяется огромная энергия. Но это основанное на СТО объяснение могло быть дано уже задним числом. Что касается источника рассматриваемой технологической "новации", то им была не СТО, а предшествующие научные открытия и изобретения.

Генная инженерия и в самом деле выступает непосредственным приложением молекулярной биологии. И вкладывались большие финансовые средства в проект "Геном человека" действительно (отчасти) потому, что ждали и ждут от этих исследований прорывов в медицине и вообще в генной инженерии. В генной терапии открывается возможность диагностирования и лечения тяжелых наследственных заболеваний; терапевтическое клонирование открывает возможность выращивать из стволовых клеток клонированного эмбриона нужные для пересадки органы. В связи с продолжающимися работами по расшифровке ДНК организмов появляются все новые возможности для получения генетически усовершенствованных растений и животных.

Нельзя забывать, однако, что работы по исследованию ДНК человека и других живых организмов представляют самостоятельный интерес и для теоретической биологии, поскольку служат источником данных для понимания законов эволюции. А этот аспект исследований вряд ли может квалифицироваться как товар. Работы по секвенированию и картированию генов (в проекте "Геном человека") были распределены между лабораториями разных стран (России достались 3-я и 19-я хромосомы, но, к сожалению, вскоре финансирование этих работ в нашей стране было урезано, и реального участия в секвенировании генов Россия не принимала); они не были засекречены, ученые свободно обменивались информацией. Тщательно засекречиваются и патентуются результаты прикладных исследований и технологических разработок в области генной инженерии. Они-то и становились и продолжают оставаться товаром.

Так что модель "технология - приложение науки; а наука - источник технологических новаций", провоцирующая вывод, что наука, в том числе фундаментальная, коммерциализируется и превращается в товар, справедлива не всегда. Нередко источником технологических новаций выступает не наука, а предшествующая технология. Мне уже надоел один пример, который я неоднократно приводила в своих статьях, но поскольку он очень ярко характеризует ситуацию со взаимоотношением между фундаментальной наукой и технологией, приведу его еще раз. Американский исследователь в области философии техники Э. Лейтон в докладе, прочитанном в Москве в Институте философии РАН в 1989 г., рассказал о так называемом проекте "Хиндсайт" ("Прицел"). Перед участниками этого проекта была поставлена задача проанализировать, насколько оправданными являются затраты на фундаментальные исследования в разработке новейших типов вооружения. Работа длилась 8 лет, в течение которых 13 групп ученых и инженеров проанализировали около 700 технологических новаций в системе производства вооружений. Результаты исследований поразили и потрясли общественность. Оказалось, что 91% новаций имели в качестве своего источника не науку, а предшествующую технологию и только 9% - достижения в сфере науки. Причем из этих 9% лишь 0.3% можно было охарактеризовать как имеющие источник в области чистой, фундаментальной науки.

Результаты проекта "Хиндсайт" ни в коей мере нельзя истолковывать в том духе, что фундаментальная наука не имеет отношения к приложениям и технологическим разработкам. Так же, как они не означают, что прикладные разработки не связаны с индустрией и технологией. Было показано только, что далеко не всегда наука является источником технологии: очень часто таким источником выступает предшествующая технология.

стр. 64

И вполне вероятным выглядит предположение, что наука и технология вообще являются двумя относительно независимыми потоками человеческой деятельности⁴. В такой двухпотоковой модели наука имеет своим источником предшествующую науку; технология - предшествующую технологию. И лишь в особых ситуациях, например при возникновении нового направления в науке, происходит их сильное взаимодействие. В процессе этого взаимодействия они взаимно обогащаются; их традиционная причинная связь может переворачиваться: уже не наука питает технологию, а технология ставит перед наукой задачи и сама выступает источником развития науки; затем, когда основные проблемы решены, потребность в их взаимодействии уменьшается, и они вновь начинают развиваться относительно независимо.

Все эти вопросы требуют, конечно, дальнейшего пристального изучения. Но предложенная двухпотоковая модель представляется очень правдоподобной. Пока важно отметить, что о некоей опосредованной коммерциализации науки можно говорить (и то с осторожностью) только тогда, когда наука выступает источником новых технологий.

Третий аргумент - современные ученые работают непременно в больших коллективах и становятся от этого узкими специалистами. Ну, узкими специалистами ученые действительно становятся, если это выражение понимать в том смысле, что ученый, как правило, хорошо знает лишь одну достаточно узкую область исследований. Это неизбежно, поскольку современная наука стала очень сложной и разветвленной. Но если понимать этот термин в смысле, что современный ученый - малообразованный в гуманитарном плане человек, то это уж зависит от конкретного ученого. Не только Эйнштейн играл на скрипке. В. Гейзенберг был прекрасным пианистом, к тому же он великолепно знал философию. Таким же образованным был и М. Планк (кстати, тоже прекрасно игравший на рояле).

Но выяснять, кто из ученых культурно образован в большей, а кто в меньшей степени, дело мало благодарное. Меня больше интересует первая часть тезиса: современные ученые якобы непременно работают в больших коллективах. Представляется, что это не так. Вот передо мной лежит книга - материалы Международной конференции (Бостон, Бостонский университет, март 1996 г.⁵), на которой состоялась встреча физиков и философов с целью обсудить концептуальные основания квантовой теории поля. Все физики, принявшие участие в этой конференции, - ведущие теоретики, внесшие огромный вклад в создание современной физики, в разработку современной физики элементарных частиц и космологии. И что мы видим? Все они работают в университетах. Выписываю для убедительности названия университетов: Шелдон Ли Глэшоу, получивший Нобелевскую премию вместе со Стивеном Вайнбергом за создание теории электрослабых взаимодействий, - Гарвардский университет (США); Дэвид Гросс, кстати приезжавший недавно в Россию и прочитавший лекции по теории струн, - Принстонский университет (США); Стивен Вайнберг - Техасский университет; Дэвид Кайзер - Гарвардский университет (США); Брайс де Витт - Техасский университет; Майкл Фишер - университет Мэриленда; Карло Ровелли - Университет Питсбурга и т. д.

Верно, что экспериментальные данные для построения и проверки своих теорий физики-теоретики получают от физиков-экспериментаторов, работающих на больших ускорителях. Ну что ж, в фундаментальной науке уже давно произошло разделение труда между теоретиками и экспериментаторами. Оно неизбежно, поскольку наука так далеко продвинулась в своих исследованиях в глубь материи, что нужны очень мощные экспериментальные установки для получения больших энергий, достаточ-

⁴ Gibbons M. Is Science Industrially Relevant? The Interaction Between Science and Technology // Science, Technology and Society. Manchester, 1984. P. 112. ⁵ Conceptual Foundations of Quantum Field Theory. Ed. By Tian Yu Cao. Cambridge, 1999.

стр. 65

ных, для того чтобы исследовать все более глубокие уровни строения и организации материи. Такую установку в университетской лаборатории не поставишь.

Ученые-теоретики такого ранга, как упомянутые выше, сами на ускорителях не работают, хотя, конечно, всегда в курсе дела, какие результаты там получают экспериментаторы. Так что они не являются членами больших коллективов в прямом смысле этого слова. Свою долю работы - выдвижение гипотез, формулировку концепций и т. п. они могут делать в своих кабинетах и дома. Результаты их работы - статьи, книги, выступления на симпозиумах и конференциях.

Проведение современного эксперимента действительно дорогостоящее предприятие. Тем не менее не нужно путать экспериментальную часть фундаментальных исследований с прикладными разработками. Так же, как теоретические исследования, экспериментальные работы имеют единственную цель - получение объективно истинных знаний о природе. Они также - часть фундаментальных исследований. Так что, несмотря на то что они требуют финансирования, товаром они не являются. Все данные экспериментов становятся сразу же известными и доступными для других ученых через интернет, опубликованные статьи, препринты и т. п.

И все же, именно то обстоятельство, что экспериментальное оборудование и проведение экспериментов в фундаментальной науке стали очень дорогими и нуждаются в больших финансовых вложениях, может повлиять на будущее фундаментальной науки. В этом А. Л. Никифоров прав. Если финансирование экспериментальной составляющей фундаментальных исследований будет остановлено, она действительно может прекратить свое существование. Хочется надеяться, что этого не произойдет, и что наука сохранится так же, как сохранятся театр, кино, спорт. Прогнозировать в данном случае - дело неблагодарное. Но думается, что в правительствах европейских стран и США сидят не такие уж глупые люди и что общественность не допустит закрытия науки. Кстати сказать, тем отраслям науки, которые выступают источниками технологических новаций, без которых действительно не обойтись (как в случае с генной инженерией и молекулярной биологией) ничего не грозит. Их будут поддерживать всегда. Ну а во всех других случаях, где непосредственная польза не просматривается, приходится уповать на человеческий разум.